大气污染的特征十篇

发布时间:2024-04-29 13:17:29

大气污染的特征篇1

【关键词】pm2.5污染源

一、前言

郑州市作为河南省的省会,是中原城市群的中心,在全国的经济发展格局中具有承东启西、贯通南北的重要作用。郑州市是全国大气污染比较严重的城市之一,灰霾天气的经常性发生,影响到了居民的正常生活,对人体健康造成危害。探讨灰霾天气的成因,分析灰霾天气下大气颗粒物pm2.5的分布特征,刻不容缓。

二、郑州市pm2.5的污染源

(一)自然源。

pm2.5的来源广泛,包括自然源和人为排放。pm2.5的自然来源包括土壤扬尘、风沙尘、火山灰、森林火灾灰,以及漂浮的海盐、花粉、真菌孢子、细菌等。郑州市是一个内陆城市,pm2.5的浓度水平不受海盐及火山灰的影响。而春季百花盛开,受花粉影响较大;春秋季节大风天气较多,受风沙尘影响较大。

(二)人为源。

颗粒物pm2.5的质量浓度与人类的正常工作生活具有密切的联系,从灰霾的发生可以看出,人类活动对于颗粒物污染水平的影响,已经越来越显著。人为源主要包括移动源、工业源、燃料燃烧等,另外,建筑施工产生扬尘、喷涂油漆染料等,也会给pm2.5的污染做出贡献。

1.交通源

郑州市是一个交通枢纽,受交通的影响较大。郑州市拥有民用车数量76.2万辆,机动车保有量庞大,车辆经常造成低速行驶和拥堵现象,这会造成汽车燃油的燃烧不充分,导致细粒子排放量的增加。细粒子pm2.5的质量浓度日变化,无论在哪个季节,都呈现出明显的双峰现象,峰值分别出现在早上5:00-8:00.晚上的18:00~22:00,最低值出现在下午13:00左右,高峰值的出现与早上和晚上的上下班高峰一致,说明双峰现象的形成主要与交通高峰有关,显见受交通流量的影响较大。

2.工业源

工业源包括火电生产和供应、水泥生产、采掘业、造纸印刷业、金属冶炼及加工、化工制品生产等。郑州市工业区pm2.5质量浓度显著高于居民区的值,甚至有的高出一倍以上,由此可以看出,工业源是郑州市pm2.5的一个重要来源。工业源主要包括燃煤电厂的运行、建筑施工等,其中电厂源对于郑州市的影响,是郑州市颗粒物浓度增加的重要来源。郑州市拥有41个火电机组,合计装机容量可达671.8万千瓦,煤炭消费总量0.14亿吨。煤炭的燃烧会排放出大量的粉尘颗粒物,对于郑州市pm2.5质量浓度水平的增加具有重要影响。

3.秸秆燃烧

pm2.5质量浓度季节变化显示,郑州市秋季的pm2.5质量浓度高于冬季,这与其他城市的结果不同,具有郑州市独有的特点。河南省是农业大省,夏、秋粮食收获的季节,由于河南省秸秆焚烧的经常性发生,使大量的细粒子进入空气中,河南省夏秋季节的颗粒物浓度有一定的提高,秸秆燃烧现象,会贡献一定量的颗粒物。郑州市市区位于处于平原地区,地形平坦,污染物的扩散不易受到阻挠。而在其西北方向的太行山山脉和西南方向的嵩山在西边将其围拢,形成了一个天然屏障,污染物不易越过高山扩散。当夏秋两节秸秆燃烧时,颗粒物不易扩散开来,积聚在郑州市,导致郑州市夏秋的颗粒物浓度提高比之河南省其他地方有所增加,呈现出郑州市特有的特点。

三、郑州市pm2.5污染特征及相关结论

(一)郑州市尘霾天气大致呈现逐年增多的趋势,特别是进入21世纪以后,灰霾的发生天数已达100天以上,灰霾天气的发生呈现大幅增长,开始出现中重度霾天气,重度霾天气发生在1~3天不等。尘霾天气中,70%左右为轻微霾;灰霾的发生几率秋冬较大,夏季最小,10月到次年1月灰霾发生率较高。灰霾的发生与pm2.5污染关系紧密,pm2.5质量浓度达150^ig/m3以上时,易发生重度霾

天气。

(二)郑州市pm2.5的污染水平严重超标,大气细粒子污染严重:2010-2011年郑州市工业区pm2.5质量浓度均值为76.1pg/m3,超出二级标准日数达41.2%。pm2.5的质量浓度呈现明显的季节变化,秋季最大,冬季次之。

(三)郑州市pm2.5与pm10的来源具有较好的一致性,80%的采样日期里,pm2.5与pm10的比值都在60%~80%之间;pm2.5污染呈现明显的双峰分布,受交通源贡献影响。

(四)郑州市基准年电厂满负荷运行时,n02、pm2.5的日均最大浓度在某些地方有可能超过标准,特别是n02的浓度分布,年均值超标现象也较明显,必须采取控制措施才能降低污染,达到不危害环境的目的。

大气污染的特征篇2

关键词城市雾;大气污染物;特征;扩散

中图分类号p426.4文献标识码a文章编号1007-5739(2015)15-0218-02

ResearchprogressofatmosphericpollutantsCharacteristicsinprocessofCityFog

ZHanGXiao-shuai

(Sub-bureauofeastChinaRegionalairtrafficmanagementBureauofCaaC,HangzhouZhejiang311207)

abstracttheelaborationofthecityfoginrecentyearswasreviewed,thedevelopmentofthecityproducedagreatimpactonthecityfog.notonlythedropletnumberdensityincreasesmarkedly,andthescalesignificantlyreduced,watercontentdecreased,theincidenceoffogisalsoreduced.Fogprocesshasintensifiedthedangersofatmosphericpollutants.atmosphericpollutantsofeachcomponentinthefogofenvironmentwillhavedifferentphysicalchange,thesolubilitywillhappenatthesmalldiffusion,solubilitywillbecleared,turbulentdiffusion,convection,settlementofdropletsintheadsorptionprocesscanmakethegroundtocarrypollutantsconcentrationincreased.

Keywordscityfog;atmosphericpollutants;characteristics;diffusion

雾是近地层空气中水汽凝结(或凝华)的产物,其组成成分是近地面大气中的许多冰晶或微小水滴,是一种气溶胶系统[1-2]。在城市的不同发展阶段,城市气候、人类活动对雾的影响不同。在城市发展初期,城市发展对雾的形成有促进作用。当城市发展到一定的规模后,城市热岛加强以及气溶胶粒子对辐射传输的影响都会阻碍雾的形成。因此随着城市现代化的发展,导致了城市雾发生率下降,但其危害并没有降低,反而更加凸显,经常引发交通拥堵等情况,严重影响了社会经济建设和人民生活。在城市的发展伴随城市污染物的大幅增多,尤其是大气污染物的排放日益增多的情形下。雾对于大气污染物的物理和化学作用显得尤其重要,因而研究城市雾及此过程中大气污染物的特征变化是迫切需要的。

1城市雾概述

城市雾经常发生在人口密集的区域,是发生在城市中局域性非常强的雾[3-4]。发展成熟的城市雾,其厚度可以达到200~300km。中国内陆的雾多为辐射雾,南方为暖雾,北方为冷雾。我国开展城市雾研究起于20世纪中叶,进行了大量的观察,获得了一批非常有价值的第一手资料。

自20世纪80年代开始,我国国民经济飞速发展,带来了越来越严重的城市污染,城市雾中的雾滴数密度也极大地增大。无论是用景洪、成都等地20世纪90年代后的观测记录与20世纪60―70年代相比较,还是用重庆等地20世纪90年代后的观测资料与80年代比较,雾滴数密度都有明显增大,尺度明显减少,含水量降低。

另外,形成雾的过程中,空气污染物也有可能彼此发生反应,生成新的毒性更强的物质,进而造成更严重的空气污染。研究表明,由于城市空气的污染物含量要远高于农村,其污染程度也远高于农村。有毒物质如二氧化硫在大气中被氧化与雾滴结合成硫酸盐气溶胶,毒性可提高10倍以上。若形成光化学烟雾,则毒性更大、更剧烈。

2大气污染物

随着大气污染的日益严重,在世界范围内,20世纪40―60年代大气污染事件接连发生,迫使人们对于大气污染物不得不加以重视,并进行研究。大气中的主要污染物有大气颗粒物、二氧化硫、氮氧化物、一氧化氮、二氧化氮以及多环芳烃等有机物。不同地区的大气污染物的特征分布也不相同,种类也有差异。如中国的北方大气颗粒物污染现象比南方严重,尤其是北方的采暖期,大气中的颗粒物总浓度(tSp)明显增多。我国城市大气中的颗粒物总浓度(tSp)比国外发达国家城市高得多,但是有害金属(如铅、镉、锌、钒等)的浓度较低,而苯并芘等致癌物则比较高。反映了我国非工业区的城市大气污染物受燃煤和扬尘的影响较为普遍而突出。

此外,大气中的污染气体的分布特征也不同。如二氧化硫、氮氧化物等的分布,研究发现雾水较雨水酸度高达100倍,这些气体易导致的酸雾的发生,因而造成更严重的环境污染。尤其是一些重工业发达的地区,此类污染现象突出。彭中贵在重庆城区大气环境中酸雾的采样及分析中研究发现重庆地区主要环境污染是二氧化硫,在雾过程中市区的pH值低于4.00,周边地区次之。大气污染越严重,环境的酸性越强。而南京的大气污染特征和重庆有所不同,朱彬等在南京冬季浓雾雾水化学组分一文中研究得出雾过程中南京的雾水呈现由碱性变酸性的过程,雾过程中大气中So42-、nH4+的浓度最高,其他的阴阳离子次于这2种离子,说明了南京地区不仅工业污染严重,人为污染也比较严重。此外,我国大气污染中还存在比较严重的污染物如致癌物质苯并蒽、苯并芘等,多环芳烃以及一些其他化学污染物。

3大气污染物在雾过程中的特征

3.1雾的过程中部分大气污染物发生扩散

研究结论均表明,雾在形成与发展过程中是与环境大气相互作用的,即特定的大气边界层会产生雾,而雾产生后又会改变边界层特征[5-8]。通常雾形成于很稳定的大气中。陆地最常见的雾是辐射雾,形成辐射雾最重要的热力学条件是地面附近存在较深厚的逆温层。但是当雾形成后,雾层对长波辐射的阻挡将会使地面冷却减慢,甚至会导致地面加热。其结果是地面逆温层结构被破坏,以不稳定层取而代之。从各大城市雾天时地面污染物的监测统计中可以发现,Co等低溶气体的浓度往往较高。这说明,雾的形成对地面污染物浓度确实有显著的影响。但由于是低浓度的气体,所以化学过程并不重要,这种影响主要来自于雾物理特征的条件,通常分为2种,即雾的热力学和动力学特征。

3.1.1雾的热力学作用。雾形成后,雾内温度层结的重要特征是逐渐从稳定向不稳定转变。研究表明,没有适当的热力不稳定,雾是很难发展起来的。陆地最常见的雾是辐射雾。形成辐射雾的最重要热力学条件是地面附近存在较厚的逆温层。雾滴本身强烈的长波辐射作用补偿了地面的辐射失热,使地面降温速率减慢,甚至出现地面升温。此外,雾顶下方有一个辐射冷却极大值区,此区域随着雾顶向上发展而向上移动。这样雾层就像一个“盖子”,不让地面的长波辐射穿过其间,而本身则成了一个“等效”的冷却面,当雾增厚时等效面向上移动,使得雾内原来的稳定层结自下而上遭到破坏,由不稳定层结取而代之,而原来的地面逆温则抬升到了雾顶导致了逆温的破坏。不稳定层结的出现加强了雾内的热力湍流交换作用,湍流交换作用的加强使聚集在雾顶附近的污染物向地面扩散,因此有利于雾的形成的天气也是容易造成高浓度污染的天气。

3.1.2雾的动力学作用。雾形成后,逆温层结被逐渐破坏,由不稳定层结取而代之,其动力学特征也发生变化。最主要的是雾内风速增大。经研究其根本原因是雾内的热力湍流变化引起了动力特征的变化。雾顶向上的发展是在辐射和湍流共同作用下呈爆发性的增长,引起了雾内的湍流强弱、向下的动量输送和地面风速呈间歇性变化,使得聚集在雾顶的污染物也呈周期性的扩散。在雾的平稳期,雾内对流弱,地面污染程度相对轻,在雾的暴发增长期,雾内对流强,污染物向地面的输送加大,引起地面的高浓度污染[9-12]。

3.2雾的过程中大气污染物部分清除

污染物被云、雨清除是大气中污染物自净的重要过程。目前,人们对云、雨对污染物的清除过程已进行了广泛的研究,但对雾化学过程了解甚少。人们一般借助于对云雨化学的知识来了解雾化学过程。然而,由于雾滴与云、雨滴的形成机理、谱分布、运动特征都不同,所以雾滴与污染物的作用过程也不同,对污染物的清除作用也不同。雾的含水量仅是空气冷却凝结水的很小的一部分。大部分的水量沉降在地面或被建筑物的表面所吸收,或在近地面被重新蒸发掉。去除的雾滴则是有雾顶冷却区生成的雾滴所补偿。雾滴在作整体沉降时对周围的污染物产生吸附携带作用,引起上层污染物向地面的迁移输送,造成或加剧了地面污染。另一方面,雾滴在运动过程中会不断吸收周围气态性污染物,由于各种气体组成的性质不同,雾滴对它们的吸收情况差异很大。对那些溶解度很大的气体,如nH3等,吸收很强。即雾滴落到地面,对它们的吸收可能仍未达到饱和。因此,雾对于这些气体的吸收清除相对来说很大。因为有些如Co2、Co等溶解度很小的气体,雾滴在沉降到地面之前是已经达到或接近饱和,所以雾对于此类的污染物的吸收清除就很小。Hales认为,在计算吸收时,前者可按不可逆吸收进行,后者则可按可逆吸收进行,即计算时要考虑平衡分压的影响。因平衡分压不仅与气体的溶解度有关,还与液相的电离、转化以及酸度等有关。对有些气体如So2,就需要按具体的情况,如本身的浓度、水滴的大小、在空气中的停留时间、水滴内的化学反应等而定[13]。

4结语

(1)城市雾是发生在受人类活动影响最集中的城区及其相关设施的雾,城市的发展对雾的影响随着社会的进步在不断的加剧,雾过程中城市中的大气污染可能发生物理化学反应,生成毒害更大的污染物。

(2)大气中的主要污染物有大气颗粒物、二氧化硫、氮氧化物、一氧化氮、二氧化氮,以及多环芳烃等有机物,不同地区的大气污染物浓度及特征分布不同,造成的危害也存在地域差异。

(3)讨论了雾过程中大气污染物扩散迁移的特征变化及其被清除的相关特征变化。表明湍流扩散、对流,雾滴沉降时的吸附携带等过程会使地面污染物浓度增大,污染程度加重。而溶解度较大的被雾水清除的几率远远大于溶解度较小的。因而溶解度大的更容易随雾水的沉降而降落到地面造成更大的危害,溶解度较小的则会造成地面大气污染程度加重。

(4)总之雾不仅是危害交通的恶劣天气,也是造成地面污染的不利天气现象,因此在今后的研究过程中要对雾方面的研究给予足够的重视。

5参考文献

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[9]彭中贵,吴宏,宗毅.重庆城区大气环境中酸雾的采样及分析[J].重庆环境保护,1986(2):1-5.

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[11]汪安璞.我国大气污染化学研究进展[J].环境科学进展,1994(3):1-18.

大气污染的特征篇3

【关键词】pm2.5污染状况污染特征

近些年来,环境的污染已经严重影响了人们的生活。其中pm2.5也叫大气细粒子,它指的是空气中的空气动力学直径不大于2.5um的悬浮颗粒物。它的粒径比较小,但是比表面积大,很容易积聚空气中的有害有毒物质,而且可以通过人呼吸进入到人的体内,也可能进入人的血液和肺泡当中,诱发各种疾病。另外,还严重影响空气的能见度,给人们的生活和身体健康带来极大的影响[1]。因此对于pm2.5的污染状况和污染特征的研究是非常有意义的。

1pm2.5浓度的污染状况和特征

1.1时间变化特征

以于建华为代表的团队使用Rp1400ateom的在线监测仪,对于北京的pm2.5和pm10进行了质量浓度日变化的研究。研究结果发现这两种颗粒在一天的变化趋势上呈现出基本一致的状态,都分别在一天中的上午与夜间呈现两个污染的高峰。这与其他研究人员像谈荣华和王京丽的研究结果是一致的,pm2.5的浓度主要受人的活动和污染物排放量以及气象条件的影响。

王京丽等人选取了中国气象局的探测基地、东四和北京大学三个观测站,以它们每个月的所有观测日的均值作为北京这个季度的pm2.5浓度,然后对它随着季节的变化进行了探究。研究结果表明北京地区秋天的pm2.5浓度最低,而夏天的pm2.5质量浓度最高,春天和冬天的pm2.5浓度相差不大。

2.2空间变化特征

到目前为止,我国还没有对于pm2.5进行系统的、大规模的研究,只是对于部分城市的个别地方进行了短期的研究。从监测的结果看,我国部分城市pm2.5污染情况非常严重[2]。在长江三角洲区域的上海、珠江三角洲区域的深圳、珠海和香港、青岛以及福建的厦门等pm2.5上网污染水平呈现比较低的数值,可能是受靠近沿海这样的地理位置影响。而在内陆的地区,像南宁、太原、南京、柳州等pm2.5污染状况非常严重,有的地方pm2.5污染的最高值是美国日均标准的4.6倍。

从监测的地域看,我国对于东南部地区和东部地区进行了pm2.5监测,尤其集中在北京、南京、上海、广州等大城市。对于我国西部和东北部的pm2.5的污染监测较少。在监测的时间上,在1988年我国就有人开始对空气中的pm2.5值进行监测,但是监测的时间非常短,这也正是我国对于pm2.5监测的特征,使得监测结果不精确,出现偶然性的几率太大。另外,对于各个城市的监测时间也不一样,采用的方法也没有统一,使得各城市之间pm2.5的浓度比较不科学。为了使得各大城市的pm2.5浓度能更好的对比,实现大规模和长时间的监测pm2.5是非常重要的。

3相关性的分析

3.1气象因素的影响方面

气象因素对于pm2.5污染状况呈显著性的相关。在一定的程度上,风速有利于加快颗粒物的扩散,使得pm2.5的浓度降低。沙尘天气会加强颗粒的积聚,因此使得pm2.5的浓度升高。而降水对于pm2.5浓度的影响比较小,对于pm2.5污染情况的净化作用不明显[3]。另外气压、能见度和湿度对pm2.5的浓度都呈现负相关性。而相对湿度对于pm2.5浓度的影响呈正相关性。除了这些气象因素外,pm2.5的浓度还会受到地区能源结构、人口数量和工业发展等情况的影响。不能只考虑气象条件。

3.2pm2.5和pm10的相关性分析

对于pm2.5和pm10之间的相关性分析,能够初步的判断两种粒子的污染源是否相同,以及根据pm10的浓度来估测pm2.5的浓度。根据研究结果发现pm2.5和pm10浓度的变化规律基本上一致,两者的比值受到时间、季节和地域的影响。但是总体来看,由于春天受沙尘天气的影响,使得pm10中pm2.5的浓度比例相对而言比较低,其他情况中,pm10中pm2.5都占有很大的比例,通常能达到50%左右。

4pm2.5污染影响因素

从季节的变化上来看,pm2.5浓度呈现U型的变化趋势,夏季pm2.5污染浓度最低,冬季污染浓度最高,主要是受到冬季采暖的影响。从时间的变化上来看,pm2.5的浓度变化每天呈现双峰型的变化趋势,时间上和人类活动的早高峰和晚高峰相对应[4]。由此可见,主要是受到人类活动和机动车排放量的影响。从空间上,全国呈现出pm2.5污染自南向北逐渐严重的情况,北方大城市污染尤其严重。另外还会受到当地气候、地形和能源结构等的影响,乡村地区的pm2.5污染比临近的城市污染小。从垂直的分布看,随着高度的增加pm2.5浓度呈现减小的趋势。另外气象条件对于pm2.5的浓度变化有很大的影响。其中温度、气压、风速和pm2.5浓度呈负相关性,湿度呈正相关性。

5结语

综上所述,我国pm2.5污染状况相较于国外非常严重,而pm2.5污染特征受到众多因素的影响。但是不管是什么原因导致pm2.5浓度上升,都对人的身心健康造成很大的危害,因此我们国家要进一步加强对pm2.5的监测和治理,能够在天气发生重度污染的时候引导人们做好防护,不断推动环境质量的改善。

参考文献:

[1]郑润琴.北方城市pm2.5污染状况和污染特征的研究[J].资源节约与环保,2015(1):121.

[2]潘本锋,汪巍,王瑞斌等.我国pm2.5监测网络布局与监测方法体系构建策略分析[J].环境与可持续发展,2013(3):9-13.

[3]黄怡民,付川.我国pm2.5污染特征的研究进展[J].重庆三峡学院学报,2013(3):105-109.

大气污染的特征篇4

[关键词]pm2.5污染特征雾霾

[中图分类号]p46[文献码]B[文章编号]1000-405X(2015)-9-317-1

环境问题事关人类的健康和生存,一直是人们关心和科学研究的热点。目前,雾霾天气已经成为各类人士所关注的重要问题,特别是涉及雾霾形成的pm2.5,越来越引起人们的关注。下面就保定市6个监测点的pm2.5自动检测数据,收集该时间段保定市气象数据,通过对数据进行分析,有以下结论。

1保定市四季pm2.5的变化特征

将检测时间划分为春季(2014年2月~2014年3月),夏季(2013年5月~2013年7月),秋季(2013年8月~2013年10月),冬季(2013年11月~2014年1月)。保定市pm2.5质量浓度随四季变化情况如图1。

由图1可知,保定市pm2.5污染水平整体较高,其中冬季污染最重,其次是春季,夏季和秋季污染水平较轻。保定市气象条件决定了pm2.5质量浓度随季节变化的规律。保定市冬季日照时间短,天气寒冷少雪,气象条件不利于颗粒物扩散和沉淀,加上燃煤供暖增加了额外的污染源,导致冬季污染严重;保定市春季干燥多风,风可以促进颗粒物扩散稀释,但同时也会造成扬尘污染。夏季炎热多雨,气温较高时,大气对流作用加剧,利于颗粒物的稀释和扩散,降雨又有利于颗粒物的湿沉降,加上燃煤等污染减少,因而夏季pm2.5质量浓度最低,秋季气候凉爽,降雨量仅次于夏季,但秋季生物质燃烧较多,故秋季比夏季略高。

2保定市pm2.5空间分布特征

保定市市区小,横向距离为16km左右,纵向距离为13km左右,市区内没有山坡丘陵等大的阻挡物,地势平坦开阔。

保定市共设六个大气污染监测点,六个监测点均匀分散在保定市各区域,分别是位于东部的市监测站,东北部的华电二区,北部的接待中心,西部的胶片厂,西南部的地表水厂和市中心的游泳馆。

保定市各监测点pm2.5变化规律如图2,由图2可知,保定市各监测点pm2.5质量浓度差别不大,且变化规律基本一致。这是因为pm2.5可以随气流被输送到几百甚至几千千米的地方,造成广域的污染,而保定市市区小。且地势平坦开阔,污染源排放的污染物随气流迁移,造成各个区域间交叉污染。

3保定市雾霾成因分析

雾霾天气的形成是自然因素和人为因素共同作用的结果。首先,自然环境的原因。保定市春季干旱多风甚至会有沙尘暴天气;,冬季寒冷少雪,污染物不易扩散。大气层比较稳定,这种稳定的天气造成污染物在近地面积聚,导致雾霾天气。

其次,pm2.5是形成雾霾天气的主要原凶。有关研究表明,pm2.5约60%来源于燃煤,机动车燃油,工业使用燃料等燃烧过程,23%来源于扬尘,17%来源于溶剂使用及其他。正是由于各种人工排放源污染物的排放增加,使保定市大雾多发季节发生了更多的灰霾天气,白色的大雾天气转变为危害性更强的灰霾天气。

由于我市集中供热未能全面普及,能源使用一直以煤为主,尤其是燃煤量最大的冬季仍是每年我市污染最严重的时期。汽车尾气是pm2.5的重要来源,市区近些年来汽车保有量大幅增加,加大了污染物的治理难度。城市建设扬尘,道路扬尘,地面扬尘未能有效遏制。这些悬浮污染物在静稳空气中产生化学反应,转变成大的粒子,也促进了雾霾天气的形成。

最后,地理环境的原因。我市大楼越建越高,阻挡和摩擦作用使风流经城区时明显减弱,促使静风现象增多,大气扩散条件非常差,生产生活排放的污染物不断积累,最终与水分子结核积聚成霾。

环境问题事关人类的健康和生存,一直是人们关心的话题。雾霾天气已经成为人们所关注的重要问题。政府已经采取了多种有效措施治理雾霾,但防治大气污染是一个复杂的综合课题,虽然我们面对的是一场艰苦卓绝的战役,但有政府有效应对,企业积极参与,社会各界共同担当,一个清新秀美的生态文明城市,必将向我们款款走来。

本论文为保定市科学技术协会2014年(春)自然科学课题(编号KX2014C01)的部分研究成果。

参考文献

[1]覃国荣.保定市pm10和pm2.5污染特征研究[D].河北大学硕士学位论文,2014.

[2]昌艳萍,耿超,李春蕾,武瑞兰,薛柳青.大气中pm2.5的现状分析及新的思考[J].环境科学与技术,2012,25(61):151-154,.

[3]周涛,汝小龙.北京市雾霾天气成因及治理措施研究[J].华北电力大学学报(社会科学版),2012,4:12-16.

[4]赖以坚.东莞市环境空气pm2.5污染现状及防治对策浅析[J].东莞理工学院报,2012,19(5):83-87.

大气污染的特征篇5

关键词:酸雨;酸沉降;形成机制;遥感监测

中图分类号:X517文献标识码:a

我国酸雨地区主要分布在西南、华南以及东南沿海一带,位于东北南部的辽宁省并不是全国酸雨污染主要区域,但却呈现明显的特征。自2002年酸雨普查以来,辽宁省酸雨污染呈现3个阶段,2002~2004年,污染加重阶段,酸雨频率迅速上升,由1.7%上升为10.3%,降水酸度显著下降,由6.08下降为5.27,低于酸雨pH限值;2005~2007年,污染持续阶段,酸雨频率和降水酸度稍有波动,酸雨频率在10%左右波动,降水酸度在5~5.5之间波动,且以2007年最低;2008~2012年,污染稳定阶段,酸雨频率基本保持在6%~7%之间,降水酸度在5.6上下波动。本文以2007年酸雨污染最重的年份之一为例,分析了辽宁省酸雨污染特征,并利用遥感反演对流层致酸物质的分布,初步分析了可能的成因,以期为环境管理提供技术支持。

1研究方法

1.1监测点位设置

在辽宁省沈阳、大连、鞍山、抚顺、丹东、锦州、营口、阜新、辽阳、盘锦和葫芦岛11个地级市进行降水监测,除大连市设4个测点外,其他城市按照城市人口总量选点原则布设3个点位,每个城市设2个市区测点,1个郊区对照测点,全省共设置34个测点。

1.2采样和分析方法

根据酸沉降监测技术规范(HJ/t165-2004)规定,采用自动湿沉降采样器对大气降水样品进行采集,采样时间和频次:降水时,每24h采样一次,若一天中有几次降水,合并为一个样品测定;若连续几天降水,则将上午9:00至次日上午9:00的降水视为一个样品。

采用国家标准方法对大气降水样品进行分析,分析项目包括pH、降水量,分析方法均为电极法,采用国家标准方法GB13580.4-92。

1.3遥感监测介绍

2结果与讨论

2.1降水酸度与酸雨频率

2007年,全省酸雨频率为9.7%,降水pH年均值为5.05,低于5.6的酸雨限值。与其他省市的比较结果来看,辽宁省酸雨污染年均水平与临近的河北省接近[1],远低于浙江、江西、广西、广东、湖南、川渝[2-7]等我国南方酸雨污染重的地区。

2.2空间污染特征

空间分布极不平衡。酸雨污染主要分布在辽宁省的东南部及中西部地区。2007年全省出现酸雨的7个城市中,大连、丹东位于东南部沿海地区,沈阳、抚顺、铁岭、锦州、葫芦岛位于中西部。由图2可以看出,辽宁省酸雨污染空间格局呈现为两条近乎平行的西南―东北走向的带状分布:覆盖大连―丹东地区的东南部酸雨带;从西至东贯穿葫芦岛―锦州―沈阳―抚顺―铁岭中西部酸雨带。这种空间上分布的不平衡性与我国南方许多酸雨区省份在空间分布上比较均一的特征不同。

2条酸雨带污染特征不同。东南部酸雨带呈现区域性污染特征,主要表现在:酸雨带内大连、丹东全部点位均有酸性降水出现,绝大多数点位酸雨频率相近,如图3所示;区域降水过程中,是否为酸性降水具有高度的一致性,2007年大连、丹东两市同时发生降水的场次为19场,其中14场2市均有酸性样品出现,3场2市均无酸性样品出现,即有17场降水具有同步必,酸雨同步性达90%。

中西部酸雨带呈现局部污染特征,各点位酸雨出现不同步,且频次差异较大。此酸雨带内各城市均布设了3个降水监测点位,有部分点位未出现酸雨。由图4可以看出,出现酸雨的各点位酸性降水发生的时间比较分散,同步性差;各点位酸雨频率高低不等,最高的超过30%。

2条酸雨带污染程度差异较大。东南部酸雨带污染较重,主要表现在:降水pH值小于4.5的样品主要集中在此酸雨带。2007年全省共计67个降水pH值小于4.5的样品中,丹东和大连分别为45个和19个,2市pH小于4.5的酸雨样品之和占全省的95.5%,即几乎所有的污染严重的酸雨均发生在东南区域;酸雨频率较高,大连、丹东全年酸雨频率均在50%以上,75%的点位酸雨频率在40%以上;2007年丹东、大连2市全年酸雨样品最多,分别为78个和48个,2市酸雨样品之和占全省酸雨样品总数的84%,即全省80%以上的酸雨发生在大连和丹东2市。如果不计丹东、大连2市的降水样品,2007年辽宁省酸雨频率仅为1.6%。

中西部酸雨带污染较轻。主要表现在:此酸雨带内的5个城市酸雨频率较低,均低于15%,3个城市降水pH年均值在5.6以上;此酸雨带内的酸雨样品比东南部酸雨带样品少,2007年共24个,占全省酸雨样品总数的1.6%。

2.3时间污染特征

图5为辽宁省降水pH均值与酸雨频率月变化曲线。2007年各月辽宁省均有酸雨出现,且有9个月全省降水pH月均值低于5.6,而5月~10月的5个月期间全省共有117个酸雨样品,占全省酸雨样品总数的78%,也就是说,近80%的酸雨出现在5月~10月的降水量较大、温度较高的月份,其中8月份的酸雨频率最多,为一年中酸雨频率最高月份。这种酸雨时间污染特征同与吉林省隔渤海相望的山东省、天津市[10-12]具有高度一致性。

图6为全省降水pH均值、酸性降水pH均值和酸雨频率季节曲线。酸雨污染的季节变化规律:夏、秋季污染较重,春、冬季较轻。与我国河南、山西及南方的酸雨区秋冬季较强、春夏稍弱的季节性变化特征不同。

频率季节变化曲线

图7为全省各季节酸性样品降水pH均值分布情况。由图可见,夏季酸性降水样品的pH值出现在低值区最多,52.5%的降水样品pH≤4.5,由此造成夏季为辽宁省酸雨污染最重的季节。

2.4遥感反演分析

图8为2007年辽宁省及周边地区对流层So2与no2柱浓度的分布图。从辽宁省内来看,全省So2与no2的高浓度区在沈阳、本溪等中部地区;而最小值则出现在东部和北部的部分地区。从辽宁省外的形势来看,东南部的河北、山东、北京、天津等地So2浓度明显高于辽宁地区。

图9是辽宁省及周边地区2007年各月对流层So2与no2月均浓度的分布态势。从图上可以看出,1月~4月及10月~12月在辽宁省中部So2浓度相对较高,而5月~7月相对较低。从辽宁省外的形势来看,在省外西南和南部地区,全年各月始终存在远高于省内So2浓度的高值区,而省外西南方向的no2浓度也始终高于省内,尤其1月~4月及10月~12月。因此,在西南风向下,省外周边高浓度的致酸物质可能会输送到辽宁省内,形成酸性降水[13]。尤其会影响辽宁省东南沿海地区,如丹东和大连,这也是辽宁省东南酸雨带丹东和大连酸雨污染具有同步性的原因。从时间上看,从3月到9月,辽宁省的气候特征是处于西南风为主导风向的控制下,这更有利于省外东南部的高值区致酸物质的输送,也就是为什么夏秋季节辽宁省酸雨污染更严重的可能原因。

3结论

辽宁省酸雨污染虽然总体较轻,但空间分布极不平衡,呈现为2条近乎平行的西南―东北走向的带状分布:覆盖大连―丹东地区的东南部酸雨带;从西至东贯穿葫芦岛―锦州―沈阳―抚顺―铁岭中西部酸雨带;东南部酸雨带污染较重,且呈现区域性污染特征,中西部酸雨带污染较轻,且呈现局部污染特征。

酸雨污染的季节变化规律:夏、秋季污染较重,春、冬季较轻,且夏季中的8月份酸雨频率最高,强酸性降水样品出现最多。

遥感监测结果显示,辽宁省始终处于省外西南和南部致酸物质高于省内的形势中,在西南和南风为主导风向的夏秋季节,省外高浓度的致酸物质可能输送至省内,尤其辽宁省东南酸雨带受影响最大。

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大气污染的特征篇6

关键词:城市光化学烟雾;汽车尾气;防止措施

城市大气污染一般分为煤烟型和光化学烟雾型,前者因燃煤排放引起,其主要污染物为颗粒物和二氧化硫So2;后者因汽车和石油化工排放氮氧化物nox和挥发性有机物VoCs等前体污染物引起,其特征污染物为臭氧o3等强氧化剂。光化学烟雾具有很强的氧化性,可使橡胶开裂,对眼睛和呼吸道有很强的刺激性,损害人体肺功能和伤害农作物,并使大气能见度降低。我国城市大气污染虽受以煤炭为主的能源结构的制约,目前仍呈现出明显的煤烟型污染特征,但早在70年代末就在兰州西固石油化工区首次发现了光化学烟雾并开展了大气物理和大气化学的大规模综合研究,1986年夏季在北京也发现了光化学烟雾的迹象,近10年来日趋严重。随着经济的高速发展,我国中、南部特别是沿海城市均已发生或面临光化学烟雾的威胁,上海、广州、深圳等城市也频繁观测到光化学烟雾污染的现象。以广州为例研究我国城市光化学烟雾的污染状况及污染特征,探讨光化学烟雾的形成机制,预测城市光化学烟雾的发展趋势。

1.城市光化学烟雾的形成机理

光化学烟雾的形成机理可以定性地表述为:光化学烟雾是由链式反应形成的。它以no2光解生成原子氧的反应为引发,原子氧的产生导致了臭氧的形成。由于烃类参与链式反应产生多种自由基,造成了no向no2的迅速转化。在此转化中Ro・和Ro2・自由基起了主要的作用Co3参与的少),以致基本上不需要消耗o3就能使大气中no转化为no2。no2又继续光解产生o并导致o3的产生,从而使o3浓度不断升高。同时产生的醛类和新的自由基又继续和烃类反应,生成更多的自由基。如此继续不断,循环往复地进行链式反应,直至烃类耗尽,no全部氧化为no2。

概括起来影响光化学烟雾的主要(污染物)因素是:(1)碳氢化合物的活性。(2)吸收光能的引发剂。(3)no2和CxHy的浓度比。

汽车废气作为空气污染中的一种特殊情形,其主要污染物有碳氧化物、氮氧化物、碳氢化合物、硫氧化物、铅化合物、苯并芘等。对于未装尾气净化器的汽车,65%的烃类及Cox、nox和铅化合物均从尾气中排入大气。目前,许多国家制定的汽车排气标准中,都把一氧化碳、碳氢化合物和氮氧化物作为主要污染物来控制。对光化学烟雾形成有关的气体主要是后2种,尤其是其中的no、no2和烯烃、芳烃。汽车废气的数量是很大的,若平均每天燃用5kg汽油,则生成2.1kgCo、0.62kgCxHx、0.11kgnox。那么一个拥有10万辆汽车的城市,每天空气中就要增加210万吨Co、62吨的CxHx、11吨nox。可见汽车确实成了污染空气的“罪魁”。

2.广州大气光化学污染状况

广州市近20年来主要的大气污染物有:二氧化硫(So2)、氮氧化物(nox)、一氧化碳(Co)、总悬浮微粒(tSp)、降尘(DF)等,其中So2及nox和Co分别主要来源于工业生产和交通运输,tSp和DF则主要来源于餐饮业和建筑业。目前,广州交通污染源尾气排放量对广州大气质量的“贡献”跃居为首位。

分析广州市1981~1997年的环境监测资料表明,年纪之间具有光化学污染逐年增强的趋势。以1981~1997年全市各监测点的监测结果为基础数据,以我国《大气环境质量标准》的日平均质量浓度二级标准为依据计算广州市1981~1997年的各大气污染物的指数及污染负荷率,计算公式如下:

Fi=pi/p

其中:pi=Ci/Si,p=∑pi

式中:Fi为污染物i的负荷率,pi为污染物i的分指数,p为大气污染综合指数,Ci为污染物i的实测值,Si为污染物i的评价标准(其中So2为0.06mg/m3、nox为0.1mg/m3、Co为4mg/m3、tSp为0.3mg/m3,DF为8t/km2・月)。计算结果如表1所示。

表11981~1997年广州市各大气污染物的评价指数和污染负荷率(%)

从表1的结果发现,虽然各污染物的负荷率随年份不断波动,但nox和Co的负荷率逐年增加、So2和tSp则逐年减少的趋势明显。比较1981~1997年大气污染物评价指数和负荷率的结果说明:广州在20世纪80年代中期以前(1981~1986)各污染物的负荷率以DF最高、So2次之、Co最低为煤烟型污染特征;1987~1997年间,全市大气中气态污染物评价指数和负荷率则以nox最高,如1994年全市实测nox年均日浓度值为:1.16mg/m3,污染指数为1.16,污染负荷比为25.2%,1996年达35.6%。这充分说明广州自80年代末以来nox的污染相当严重,光化学污染有逐年增强的趋势。特别是越秀区、东山区的主要干道的nox已大大超国家二级标准。

3.广州光化学污染趋强的主要原因

VoCs和nox两者构成光化学污染中最主要的一次污染物;控制大气光化学污染最有效的手段是同时控制VoCs和nox污染水平.,结合广州的气象、地理条件,从VoCs和nox来源着手来分析广州市区光化学污染趋强的原因。

3.1广州光化学污染趋强主要与机动车辆的迅速增加有关

自上世纪80年代末以来,广州大气中nox和Co的污染负荷率逐年增加,光化学类污染急剧发展,这主要与车辆的迅速增加密切相关。据统计,广州机动车排放的nox约占全市nox总量的60%。加之广州地处低纬度,高温、多雨、湿度大;风向以北和东北及东和东南方向为主,具有通风不良和静风频率高、近地层的逆温频率高、热岛效应强等特征。不仅不利于污染物的对流和扩散,还有利于贴近城区周围工业和建筑业、交通业的大气污染物向西区和市中心集聚,形成局地的堆积污染,也有利于大气污染物nox的转化,更进一步加大了光化学的污染程度,特别是交通拥挤,汽车在路上重新启动和发动机空转的次数越多,尾气排放量越大,因而越秀区和东山区及市内的主要交叉路口和交通要道等地带成为nox和Co污染的“重灾区”。因此,要解决nox和Co污染问题,控制及改进广州市交通环境是关键。

3.2广州市内各功能区VoCs污染源分析

表2给出了市区内典型功能区VoCs的监测结果,作为交通主干道的东风路、环市路和新港路污染最为严重,检出的VoCs种类较多,浓度也较高;而文化区和居民区的污染相对小些,但也不可忽视.图1是三个功能区大气中苯系物(BteX)的浓度分布情况,用来判断功能区的VoCs污染来源.三个功能区的BteX线图基本上平行重合,说明它们的来源都相同.甲苯的浓度仍然是最高的,苯和乙苯浓度相当.这说明了,市区内VoCs的污染特征与交通源相似,即VoCs的污染主要是由于机动车排放引起的.另外,各类型加油站的油库、市内三产燃料燃烧,还有市郊工业区排放的贡献也是不可忽略的。由图表可知,广州地区空气中的挥发性有机物的总量已很高,广州市区的VoCs主要来自人为污染源,尤其是交通源。

表2市内典型功能区VoCs监测结果(μg・m-3)

图1内典型功能区苯系物浓度分布图

4.光化学污染的防治措施

注:文章内所有公式及图表请用pDF形式查看。

4.1安装排放孔昂志装置控制污染源

碳氢化合物是光化学烟雾形成过程中必不可少的重要组成,因此控制碳氢化合物,尤其是那些反应活性高的有机物(如烯烃、含有侧链的苯烃)的排放,能有效地控制光化学烟雾的形成和发展。另外,光化学烟雾形成的光化学反应中,自由基反应占很重要的地位,而自由基的引发反应主要是由no2光解而引起的,所以控制氮氧化合物的排放也十分重要。据统计,大气中Co污染物的75%、HC和no污染物的50%来源于汽车的尾气排放。随着汽车保有量的日益增多,汽车的排放污染已成为大气光化学污染的元凶,汽车排放的污染源来自车上的众多系统,如果不安装各种排放控制装置,那么将有大约20%的有害物质来自曲轴箱通风系统,60%来自排气系统,另有,20%来自供油系统的蒸发。近年来生产的汽车中,差不多每一种污染源均有独自的排放控制技术及装置。如电子控制装置、发动机曲轴箱的污染控制装置(pCV)、燃油蒸汽污染控制系统(eCS)、排气再循环系统(eGR)、空气喷射系统、催化式净化装置、微粒搜捕器等等。其中利用催化剂对汽车的废气进行净化应用已经比较普遍,其基本原理是:

2no(g)+2Co(g)=====n2(g)+2Co2(g)

2Co(g)+o2(g)=====2Co2(g)

从而使汽车尾气无害化。欧共体规定,所属各国从1993年开始销售的装有汽油发动机的汽车一律要配置三元催化转换器。该装置可净90%的有害物质。

4.2完善车辆管理和发展公共交通

加快城市公共交通的发展和道路建设的步伐,推广环保型交通工具及尾气净化等新技术,合理分流市区交通压力并强化机动车排气污染控制工作,从而有效减轻市中心机动车排气污染,建立和完善机动车管理体系,都是控制城市光化学污染的,改善空气质量的当务之急。

4.3利用清洁能源

如使用氢作为发动机燃料,利用氢氧燃料电池供电来驱动运输工具(电动车),利用电磁感应的方法推动火车(超导悬浮列车)等。核能的安全使用,风能、太阳能的开发利用。利用清洁能源,开发无污染运输是今后的导向。

大气污染的特征篇7

我国税费政策制度中与节约资源、治理污染、保护环境相关的主要有以下几个方面

(一)鼓励节约资源,防止污染的相关税收政策

1、资源税.我国现行资源税是对在我国境内开采应税矿产品以及生产盐的单位和个人,就其因自然资源和开采条件差异而形成的级差收入征收的一种税,具体税目包括:原油、天然气、煤炭、其它非金属矿原矿、黑色金属矿原矿、有色金属矿原矿、盐,实行定额税率.尽管2007年以来,焦煤资源税适用税额和铅锌矿石等税目资源税适用税额都进行了上调,但长期以来我国的资源税只是针对部分不可再生资源所获得的收益征收,一直都被作为一种调节级差收入的手段,在政策制定执行过程中,其环境保护功能往往被忽略,过低的资源价格驱使企业不重视资源开采使用的效率.同时,又由于资源税收人大部分归地方,过度开发、资源浪费现象受到地方政府的默许,这反而加剧了生态环境的恶化

2、消费税.我国消费税征收范围涉及五类消费品,其中对环境造成污染的有鞭炮、焰火、汽油、柴油以及摩托车、小汽车等.2006年4月,国家对消费税作出重大调整,对航空煤油、石脑油、溶剂油、油、燃料油开征消费税,扩大石油制品的消费税征收范围.同时,将游艇、木制一次性筷子和实木地板纳入征税范围.可是我们生活中对生态环境有害的产品远不止这些,比如塑料袋及其它包装材料、化学溶剂、一次性餐饮用品、洗涤用品,都会不同程度带来环境污染.因此,从抑制对环境造成破坏的特定消费品消费角度讲,现行消费税征收范围有些窄了

3、车辆购置税和车船使用税.近年来,国内各种交通车辆数目剧增,排放的尾气对环境造成了极大的污染,同时也消耗了大量燃料能源.鉴于此,我国对在境内购置汽车、摩托车、电车、农用运输车和挂车征收车辆购置税,税率10%.此外,还对机动车、非机动车、机动船和非机动船征收车船使用税,分级实行定额税率

4、其它税种.一是增值税.其对于环境保护方面的作用主要体现在对利用废弃物进行生产的企业和产品采取低税率、免税或即征即退的政策;二是企业所得税.按照2008年1月1日起施行的新企业所得税法规定,从事符合条件的环境保护、节能节水项目的所得,可以免征、减征企业所得税.企业综合利用资源,生产符合国家产业政策规定的产品所取得的收入,可以在计算应纳税所得额时减计收入.企业购置用于环境保护、节能节水、安全生产等专用设备的投资额,可以按一定比例实行税额抵免

(二)排污费

除了上述税收政策,目前国内还以排污费形式专门进行制约和调控企业污染行为.排污费可以对空气污染、水污染、噪声污染、固体废弃物排放等进行末端约束.但是,排污费征收标准偏低,收费标准低于污染防治费用,使得环境污染单位宁愿缴纳排污费也不愿花钱去防治污染.另外,与税收制度相比,排污费制度的立法层次较低,致使其征收方式不规范,征收力度不够,面临着很大的阻力,而且收缴上来的排污费由于缺乏预算约束和有力的监督考评制度,致使该部分资金的使用效果也不太理想

二、发达国家在环保税收方面的实践和成效

为了减少能源消耗和污染排放,许多西方发达国家都陆续开征了环境保护税,主要包括以下几个税种

(一)能源税

能源税是对能源的开采和利用行为征收的一种税,包括能源开采税、能源消费税和能源增值税.美国对自然资源的开采行为所征收的税就是能源开采税,美国现已有38个州开征了这种税.目前,发达国家几乎都对能源消费进行征税,如奥地利、挪威、瑞典、瑞士等国对工业用重油征收消费税,而荷兰自1996年开始向小型能源消费者(如居民、小型商业企业、办公建筑等)开征了一种"能源规章税",使得该国环保税收人大为增加.能源增值税是对环境资源在生产、流转环节中的法定增值额征收的一种税.瑞典从1990年开始征收此税,卢森堡、西班牙、挪威、奥地利等国对天然气征收增值税.能源税的征收变自然资源的"无偿使用"为"有偿使用",在增加政府财政收入的同时也可以抑制对自然资源的滥采滥用

(二)大气污染税

为了控制废气排放,开征的税主要有二氧化硫税和二氧化碳税.二氧化硫税是对排放到空中的二氧化硫污染物征收的一种税.1972年美国率先开征此税,美国税法规定,二氧化硫浓度达到一级和二级标准的地区,每排放一磅硫分别课税15美分和10美分,以促使生产者安装污染控制设备,同时转向使用含硫量低的燃料.此外,瑞典、荷兰、挪威、日本、德国等国也开征了二氧化硫税.其中,瑞典于1991年1月开征二氧化硫税,该税是根据石油、煤炭的含硫量来征收的

二氧化碳税是为了控制二氧化碳的排放而征收的一种环保税.二氧化碳是造成地球温室效应的重要原因,征收此税的目的是减少各种燃料的使用,以减少二氧化碳的排放量.芬兰率先开征二氧化碳税,随后瑞典、挪威和丹麦等国也相继开征.这些国家通常对石油、煤炭、天然气、液化石油气、汽油和国内航空燃料等含碳矿物能源征收此税.二氧化碳税设计的税率由两部分构成:一部分由该能源的含碳量决定,所有固体和液体矿物能源包括煤、石油及其各种制品都要按照其碳含量缴纳该税的碳税部分;另一部分是为调整由于能源级差带来的采肥弃瘦现象而设置的能源税.欧洲发达国家的二氧化碳税是一种混合型税种。(三)水污染税

水污染税是对污染水体的行为所征收的一种税.20世纪70年代起,美国、日本、新加坡、德国、挪威、荷兰等国先后开征了此税.德国自1981年起开征水污染税,以废水的"污染单位"为基准,实行全国统一的税率.该税的征收使得政府财政收入大为增加,而政府把这些税收收入用于改善水质,社会效益十分明显.荷兰的水污染税则是政府对向地表水及净化工厂直接或间接排放废弃物、污染物和有毒物质的任何单位或个人进行征收.该税由省级政府所属的30个水资源委员会负责征收,税率根据排放物的耗氧量和重金属的含量来确定,不同的水资源保护区实行不同的税率

(四)固体废物税

固体废物税是对固体废弃物征收的一种税,其课税对象包括饮料包装物、废纸、纸制品和旧轮胎等.该税可以根据废弃物的实际体积定额征收,也可以根据废弃物的体积和类型定额征收.美国、法国、挪威和澳大利亚等国规定对旧汽车轮胎在生产或销售环节征收此税.比利时规定,对饮料容器、废弃的照相机、工业使用的某些包装品、纸及电池等各类产品课征这种环保税.挪威于1974年对饮料容器瓶征税.2001年3月,爱尔兰对塑料购物袋使用征税,爱尔兰人每使用一个塑料购物袋要缴纳15欧分税款.半年后,爱尔兰塑料袋的使用量骤降。

(五)垃圾税

垃圾税是对产出生活垃圾的家庭所征收的一种税,征收此税的目的是为了筹集收集和处理垃圾的资金.荷兰、芬兰、英国等国先后开征了垃圾税.以荷兰为例,垃圾税以家庭为单位,由市政府负责征收.各个市政府可以根据每个家庭的人口数目或其产出的垃圾量进行选择性征收,人口少的家庭可以得到一定的减免.如果是根据垃圾数量来征收,其数量可以通过小型垃圾箱来计算,根据每个家庭装满垃圾箱的数量及每个垃圾箱的单位数额进行征收.垃圾税的征收,一方面可以为处理垃圾提供资金;另一方面也可以减少垃圾的产出,改善环境质量

(六)噪音税

噪音税是对机器的所有人、使用人在特定地域内使其机器产生超过一定分贝噪音的行为所征收的一种税.目前,美国、荷兰、德国、日本等国均已开征此税.美国规定对使用洛杉矶等机场的每位乘客和每吨货物征收1美元的噪音税,用于对机场周围居住区的隔音开支.荷兰的噪音税是政府对民用飞机的使用者在机场周围产生噪音的行为征收的一种税,其税基是噪音的产生量,税收收入用于在飞机场附近安装隔音设施,安置搬迁居民等

oeCD的《环境与税收》报告表明,在成员国中已有14个国家对废气、废水、废物、噪音等污染物征税.张美芳在《美国的环境税收体系及其启示》一文中指出:"虽然近年来美国的汽车使用量大增,但其二氧化碳的排放量比20世纪70年代减少了99%,而且空气中的一氧化碳减少了97%,二氧化硫减少了42%,悬浮颗粒减少了70%,美国的环保税收政策效果显著".西方发达国家成功的环保经验对我国具有很大的启示作用.在目前我国环境问题日益严峻的状况下,借鉴发达国家环保税收体系的成功经验,结合我国国情构建我国的环境保护税收制度,对于保护我们的环境、实现经济与生态的和谐发展具有极为重要的意义。

三、完善我国环境保护税收政策的建议

正如在上文中我们看到的,在有效开采、使用自然资源和处置废弃物方面,我国当前税收体系很不健全,且征管不到位.因此从治理我国环境破坏现状和可持续发展战略要求看,我国应该完善环境保护税收政策,一方面开征单独的污染税,另一方面改革已有税费政策,使得税收政策可以在以下两个方面发挥作用:一是补偿生态环境,根据"谁污染,谁纳税"的原则,体现资源开采外部成本内在化和建立补偿机制的要求;二是保护生态环境,通过加大资源租用成本,提高利用资源的技术水平,促使企业节能减耗.具体设计如下(一)开征污染税

污染税指为了减少利用环境所带来的负外部性,国家对有关单位和个人的污染行为无偿征收的一种行为目的税

1、税目的设计.由于目前我国主要的环境污染有大气污染、水污染、固体废弃物污染、垃圾污染和噪音污染,其中大气污染仍以煤烟型为主,主要污染物为总悬浮颗粒物和二氧化硫.所以污染税的税目可以包括:总悬浮颗粒物、二氧化硫、工业废水、固体废弃物、生活垃圾、噪音等

2、纳税人设计.从理论上讲,为了保护环境,抑制或减少污染物的排放,污染税就必须把所有有排放污染物行为的单位和个人作为纳税人,以直接体现"污染者付费原则".但在实践中,纳税人的选择还必须充分考虑其它重要因素,如征收费用最少原则、税款是否便于控管等.因此,在设计纳税人时,有些税目可以将有排放污染物行为的单位和个人作为纳税人,有些则可以将使用危害环境产品的单位和个人作为纳税人

3、税基的设计.从理论上讲,污染税的税基有三种选择:第一,以污染物的排放量作为该税税基;第二,以污染性单位的产量作为该税的税基;第三,以生产要素或消费品所包含的污染物数量作为该税的税基.在这三种选择中,由于以污染物排放量作为污染税税基具有能直接刺激企业通过自主选择增加防治污染的设备或改进生产工艺过程来减少废物排放和技术测量便利、成本较低等优点,通常为世界各国首选

4、税率的设计.污染税的税率应当是累进税率,按照有关排污技术标准确定一个基数,排污标准在基数之内适用基本税率,超过基数的部分适用较高税率,从而使纳税人采取措施减少污染,少发生对环境不利的行为.同时,污染税应实行差别税率.环境问题极其复杂,各地区环境差异很大,为了体现税收政策的灵活性,税率不应过度统一,应根据气候条件、人口密度以及对环境清洁的需求程度确定具体的税率

5、征管的设计.由于防治污染、保护环境需要中央和地方的共同合作,因此污染税应作为中央和地方共享税,但是地方的分享比例应该更高一些.因为就环境污染行为分析,纳税人排放废气、废水、固体废物或噪音对环境形成的污染,主要是在一定区域内发生的.治理环境污染,维护生态平衡,具有"地方公共物品"特征.地方政府可以用较多的税收收入用于几个方面:一是生态环境的清理和恢复;二是作为开发污染防治技术的科学研究经费;三是作为生态环保奖励;四是作为征收污染税的业务建设支出

(二)实行费改税

为了更好地治理污染、保护环境,有必要对排污收费制度进行"费改税"的改革,使其适应社会主义市场经济和可持续发展的要求.具体的改革措施是:将排污收费改为排污收税后并入新开征的污染税;排污收费项目并入相应的污染税税目,即排放气体污染物的项目分类并入总悬浮颗粒物、二氧化硫税目;排放液体污染物的项目并入工业废水税目;排放固体污染物的项目并入固体废弃物税目,等等.除此以外,我国目前仍存在许多资源收费,而且收费标准不

一、收费制度混乱,这都不利于保护自然资源,因此有必要实行"费改税",将各类资源性收费如矿产资源管理费、林业补偿费、育林基金、林政保护费、水资源费、渔业资源费、电力基金等并入资源税

(三)改革现行资源税

如前文所述,目前的资源税在设计上也存在问题,为了使其切实做到保护自然资源和自然环境,应该对我国资源税进行必要的改革.首先是扩大征税范围,对一些可再生资源也要征收资源税.其次是改革税率,一方面将定额税率改为比例税率,即将资源税由从量税改革为从价税;另一方面继续提高税率.这样资源税和资源价格直接挂钩,通过价格机制反映出资源的稀缺性,促使企业主动节能降耗

(四)增加税收优惠

1、增值税方面:为了增强企业投资环保设备的积极性,引导并鼓励企业加大固定资产投入,加速更新设备,加大环保投入.全国化工、纺织等企业,允许购置的消烟除尘、处理三废等方面的环境保护设备,应抵扣增值税进项税额

2、企业所得税方面:加大对企业治理污染的扶持力度,对企业治理污染的固定资产投资可采用加速折旧、延期纳税等优惠措施;对企业采用先进环保技术、改进环保设备、改革工艺、调整产品结构所发生的投资,应给予税收抵免等优惠政策

(五)健全配套措施,确保多方面配合

大气污染的特征篇8

虽然大气中挥发性有机物浓度较低,但其在大气中的化学反应会显著改变大气物理和化学性质,从而对空气质量产生不利影响。为逐步消除我国城市群的重污染天气,改善空气质量,降低可吸入颗粒物及细颗粒物浓度,控制挥发性有机物污染势在必行。

导致我国大气污染形势严峻的根本原因,是大气污染本质特征的变化。由于社会经济和城市化的快速发展,主要城市群正经历由过去比较单一的大气污染向大气复合污染快速转变。在大气颗粒物包括pm2.5的一次排放持续强劲的前提下,大气o3浓度持续攀升,其结果是大气二次细颗粒物生成的速度加快,而且这些二次污染物在气象条件的作用下,在城市之间相互输送,导致我国区域性大气重污染天气发生。在此过程中,挥发性有机物(VoCs)是导致区域大气环境质量恶化的关键前体物。

挥发性有机物(VoCs),其组分十分复杂,分为包括烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃的非甲烷碳氢化合物(nmHCs),包括醛、酮、醇、醚等的含氧有机化合物(oVoCs),卤代烃,含氮化合物,含硫化合物等几大类成千上万种物质。

虽然大气中挥发性有机物浓度较低,但其在大气中的化学反应,会显著改变大气物理和化学性质,从而对空气质量产生不利影响。首先,大气中的挥发性有机物(VoCs)控制大气中臭氧的形成,是大气氧化性增强的关键因素。大气中,VoCs与oH自由基发生氧化反应,产生二氧化氢、过氧烷基等自由基中间体。自由基中间体促使一氧化氮向二氧化氮转变,二氧化氮光解形成臭氧,进而形成光化学烟雾,带来极大危害。其次,VoCs在一定条件下会转化生成二次有机气溶胶(Soa),这是细颗粒物pm2.5中的重要组分。最后,很多VoCs物种及其光化学产物对人体健康有直接危害,常见的如苯、甲苯、甲醛、乙醛、丙烯醛等。这些有毒有害挥发性有机物通过呼吸道、皮肤等进入人体,导致各种急慢性健康问题,包括粘膜刺激、炎症、心肺疾病、癌症等。

因此,为逐步消除我国城市群的重污染天气,改善空气质量,降低可吸入颗粒物及细颗粒物浓度,控制挥发性有机物污染势在必行。2010年国务院转发的《关于推进大气污染联防联控工作改善区域空气质量的指导意见》中,将VoCs列为继So2、no2和pm10之后拟重点防控的大气污染物。在2012年10月环境保护部公布的《重点区域大气污染防治“十二五”规划》中首次提出减少VoCs排放的目标,对VoCs的治理提出开展重点行业治理、完善防治体系等相关措施。而在国务院办公厅下发的《大气污染防治行动计划》中更是明确了重点行业及治理具体措施,首次提出要推进针对挥发性有机物的排污收费制度,同时强调了对其排放总量进行控制,加强控制的技术研发和成果转化应用等要求。

大气挥发性有机物防控的不足

防控大气挥发性有机物主要的不足体现在:缺乏国家的VoCs排放源清单。缺乏国家的VoCs源成分谱库。缺乏基于环境目标的VoCs总量控制和评估技术方法。缺乏适应行业特点的VoCs控制技术和管理方法体系。

由于VoCs种类繁多、来源复杂,我国目前对大气污染状况的研究,对大气VoCs来源和在大气污染形成中作用的科学认识还远不能满足国家大气环境质量改善的管理和决策需求。

缺乏国家的VoCs排放源清单。

国家VoCs排放量及其地区和行业的分布是科学研究和决策支持都急需的基本信息。但是,国家VoCs家底不清也是VoCs控制管理的主要障碍。目前,我国源清单建立所需的排放因子基本依赖国外的数据库,但我国与发达国家的污染物排放特征和强度存在较大差异,借用他国排放因子数据会降低清单结果的准确性和可靠性。另一方面,VoCs来源量大面广,影响因素复杂,特别是我国国土面积大,地区发展不均衡,不同城市间大气中的挥发性有机物无论浓度还是组分均存在较大差异,急需更为广泛和细致的国家层面污染源普查行动。

缺乏国家的VoCs源成分谱库。

与So2、nox等大气污染物不同,VoCs的种类与其在大气环境中的作用密不可分。因此,需要构建反映不同来源的VoCs组成特征的成分谱库。然而,目前我国在这一方面的工作基础薄弱,有关的研究尚刚刚起步,急需建立国家源成分谱的测试规范、数据平台及评估方法。

缺乏基于环境目标的VoCs总量控制和评估技术方法。作为大气臭氧和pm2.5的关键前体物,VoCs实施总量控制的目的是科学实现国家和地区的环境质量目标。但是,VoCs排放与臭氧生成之间是非常复杂的非线性关系,而VoCs转化对pm2.5中二次有机颗粒物(Soa)贡献的准确量化也是一个世界性的难题。国家急需在上述领域进行集成创新,建立基于我国环境目标(pm2.5、o3)的VoCs总量确定的技术方法,以及VoCs控制措施的环境改善效果评估方法,特别是在重污染条件下VoCs应急控制方案及快速评估技术。

缺乏适应行业特点的VoCs控制技术和管理方法体系。按照行业的工艺特征和排放特征开展VoCs从生产到使用的全过程控制和管理,是国家防控VoCs污染的主要途径。然而,我国针对不同行业的VoCs控制技术的研发水平与先进国家尚有较大差距,还没有形成针对我国主要行业的VoCs控制技术体系,相应的排放标准、空气质量标准,VoCs排放收费和环境税,VoCs总量控制的核算与监管,以及总量控制措施的环境质量效应评估方法等管理技术方法均亟待建立。

大气挥发性有机物防控主要途径

挥发性有机物的治理是一项系统工程,应当纳入国家环境管理体系,统筹规划,着眼长远,目标明确,有序控制。

国务院《大气污染防治行动计划》中明确了控制挥发性有机物排放的重点行业和针对性治理措施。如在石化、有机化工、表面涂装、包装印刷等行业实施挥发性有机物综合整治,在石化行业开展泄漏检测与修复技术改造。限时完成加油站、储油库、油罐车的油气回收治理,在原油成品油码头积极开展油气回收治理。完善涂料、胶粘剂等产品挥发性有机物限值标准,推广使用水性涂料,鼓励生产、销售和使用低毒、低挥发性有机溶剂等。

挥发性有机物的治理是一项系统工程,应当纳入国家环境管理体系,统筹规划,着眼长远,目标明确,有序控制。

首先,针对已经确定的重点行业,建立国家及区域VoCs排放的相关数据库。收集和整理已有的观测资料、卫星资料和行业与企业的污染源普查和排污申报等信息,对其进行核实和调整,以此编制重点行业的排放源清单和排放量清单数据库;基于挥发性有机物排放信息,收集具体组分物化性质和毒性数据,建立重点行业典型工艺所排放VoCs的物化性质和毒性数据库;根据行业溶剂的使用信息、物化性质、环境毒性、健康效应,建立挥发性有机物的危害性分类分级筛选技术体系,构建典型行业挥发性有机物优先控制名录清单。

第二,建立VoCs排放重点行业的控制技术体系。根据VoCs实际排放特点,开展针对性减排流程与工艺的研究,利用已有基础平台,对催化、吸附、回收等后处理主流减排技术进行综合评价和费效分析,筛选出经济、可行、高效的(综合)治理技术,确立重点行业的优选控制技术,并具体分析技术实施的应用前景和减排效果。最终提出重点行业典型工艺过程VoCs排放控制技术的优先方案。开展技术减排与政策减排的比较研究,提出重点行业VoCs排放的全过程优先控制技术,形成重点行业VoCs减排控制技术指南。

第三,确定重点行业VoCs总量减排目标和总量控制方案。综合利用统计学、环境经济、环境管理等知识,全面考虑国家及区域未来的发展规划及控制水平,根据《大气污染防治行动计划》中对环境空气质量和pm2.5浓度的控制要求,提出总量确定和总量分配方法。确定总量减排的战略目标和阶段减排目标,并根据各区域空气质量目标(如《北京市2013~2017清洁空气行动计划》)、经济发展水平及污染防控能力,以及重点行业关键源对区域的绩效及污染排放量的贡献率,确定总量分配因子,将总量指标分配至各城市重点行业,确定减排目标。如果可能的话,分配到具体企业。运用情景分析法,综合考虑重点行业的发展规划以及未来VoCs控制技术水平,设计控制方案情景,综合分析控制方案的减排效果、经济合理性和技术可行性,在此基础上提出重点行业VoCs总量控制方案建议。

第四,制定重点行业VoCs总量减排的监管及评估方法。在确定总量减排的核算核查方法的基础上,设计VoCs排放现役源和新增源总量减排的考核指标,构建总量减排绩效考核体系框架。建立总量减排的综合评估方法,包括对减排的实施效果、空气质量改善效果、减排成本与经济效益等方面的评估。

最后,确定重点行业VoCs控制政策与管理体系。考察国外相关工作经验,结合我国已有管理政策法规和污染解析结果,综合考虑相关部门、企业等各层面的需求及环境管理工作特点,探索包括VoCs排放量申报核查、VoCs排污收费、VoCs减排激励机制在内的各种制度,从而建立起重点行业VoCs控制政策与管理体系。

大气污染的特征篇9

关键词:雾霾;时空分布特征;自然因素;社会因素;pm2.5;pm10;石家庄市

中图分类号:X51文献标识码:a文章编号:0439-8114(2017)09-1652-05

Doi:10.14088/ki.issn0439-8114.2017.09.013

temporalandSpatialDistributionCharacteristicsofHazeanditsinfluencingFactorsinShijiazhuangCity

LiUZheng,CUiZe-jia

(DepartmentofResourcesandenvironmentScience,ShijiazhuangUniversity,Shijiazhuang050035,China)

abstract:temporalandspatialdistributioncharacteristicsofpm2.5andpm10concentrationthatderivedfromairqualitymonitoringstationsofShijiazhuangcityinthewholeyearof2015wereanalyzed,andtherelationbetweenfineparticulatematterandeachofmeteorologicalfactors,suchaswindspeed,rainfall,temperature,pressure,andsocialeconomywasstudied.theresultsshowedthatpm2.5andpm10presentedaperiodictrend,mainlyconcentratedinautumnandwinterseason,andtheirspatialdistributionwasnotbalanced.thefactorsaffectingthetemporalandspatialdistributionofpm2.5andpm10includednaturalmeteorologicalelementsandsocialeconomicfactors,meteorologicalelementswereimportantimpactfactorsthatledtosmogconcentration,transferanddiffusion,andsocialandeconomicelementswerefundamentalfactorsaffectingthefrequenthazeinShijiazhuang.So,themanagementofhazeliesintheadjustmentofenergystructure.

Keywords:haze;temporalandspatialdistributioncharacteristics;naturalfactors;socialfactors;pm2.5;pm10;Shijiazhuangcity

霾是由馊芙汉推体污染物造成的一种城市和区域性空气污染现象[1]。雾霾天气主要是因为空气中含有可吸入颗粒物、So2、氮氧化物等,其中衡量雾霾指标的污染物是可吸入颗粒物,即粒径小于2.5μm的细颗粒物。pm2.5、pm10浓度增加时直接导致雾霾天气的产生,致使大量有害污染物产生,其发生时能见度明显降低,空气质量恶化,威胁人体健康,严重阻碍人们的日常生活。

从国外来讲,西方工业发达的国家在20世纪已经经历过现阶段中国的雾霾天气,尤其是20世纪50年代的伦敦雾霾事件酿成灾难,英国人自此大力整治环境,并实现产业转型,打造生态社会[2]。时至今日,伦敦蜕变为蓝天白云的“生态之城”。其污染治理分为3个阶段,第一阶段为20世纪50年代至80年代治理工业污染和取暖污染,主要措施有关闭城内电厂;工业企业建造高大的烟囱;大规模改造城市居民的传统炉灶等[3]。第二阶段为20世纪80年代至90年代,交通污染取代工业污染成为伦敦空气质量的首要威胁,因此主要是抑制交通污染[4]。此外,伦敦市在城市建设大型环形绿地,在街道使用钙基黏合剂治理空气污染,微粒下降了14%。第三阶段为20世纪90年代至今,英国制定了国家空气质量战略,近一步提升空气质量[5]。

从国内来看,研究多关注区域和城市范围的霾变化趋势、形成机制、时空变化特征以及低能见度天气的主要成因及其与气候的关系等[6-8]。且雾霾形成方面的研究多集中在气象因素,而关于社会经济因素的影响涉及较少。近年来,关于石家庄市雾霾天气的研究有所增加[9-13],但对于其时空分布特征及其影响因素研究较少。本研究分析了石家庄市雾霾的时空分布特征,进而从自然、社会、经济方面分析其影响因素,提高对雾霾的认知度,以期为防治雾霾提供参考依据。

3)降雨量。图9为2015年石家庄市雨雪天数月均分布图,对照雾霾天数月均分布图来看,雾霾多形成在降水量小的天气。因为降水对雾霾天气中污染物起到很好的冲刷作用,削减污染物的浓度。进一步利用SpSS软件对2015年全年pm2.5、pm10日均浓度与年降水量做相关性分析,得出年降水量与pm2.5、pm10浓度呈负相关,相关系数分别为-0.073、-0.076,相关性不显著。

4)湿度。相对湿度较高有利于雾霾的形成,气溶胶粒子中含水溶性成分时,相对湿度大时,可溶性气溶胶更易吸收水汽而变大,从而使散射作用增加,能见度降低,加剧霾的产生。由表1可知,湿度与pm2.5日均浓度呈显著正相关,与pm10日均浓度呈正相关,但不显著,表明湿度的增加有利于提高小粒径污染物的产生。

5)大气压。由表1可知,大气压与pm2.5、pm10日均浓度呈极显著正相关,相关系数分别为0.334、0.297,说明大气压也是影响石家庄市雾霾天气形成的原因之一。冬季冷空气下沉,地表空气相对增多,即气压升高,不利于城市上空空气的流动,进而使得污染物无法扩散,空气中的微小颗粒聚集,漂浮在空气中,增加了可吸入颗粒物的浓度,此情况下,雾霾天气极易形成。

综上可知,石家庄市形成雾霾的直接因子pm2.5、pm10的浓度受自然气象因子平均风速、气温、大气压的影响较大,湿度对pm2.5有一定的影响,降水量对雾霾的产生影响不大。

2.2.2地形因素图10是石家庄市的地形,可以看出石家庄市西依太行山脉有两条明显的输风带,一条是从邯郸市磁县到石家庄市的汇聚风带,另外一条是从天津市到石家庄市的汇聚风带[16],而两条汇聚风带的交汇正好处在石家庄市。受此影响,石家庄市上空的污染物浓度非但没有降低,输风带还给石家庄市上空带来了新的污染物,使得污染物浓度增加,空气质量下降,易形成雾霾天气。因此,地形也是影响石家庄市雾霾天气形成的因子之一。

2.2.3社会经济因素石家庄市是新型工业城市,随着经济的发展,人口逐渐增多,城市规模逐渐扩大,工矿企业入驻也越来越多,致使空气质量下降。

1)产业布局。石家庄是以钢铁产业为主,同时还兼有制药、化工、冶金、印染、纺织等的新型工业城市。石家庄市的工业区主要分布在东北、西北、南部和西南,部分产业靠近市中心,甚至还有的在石家庄市常年风向的上风向,布局的不合理是导致石家庄市雾霾天气形成的主要原因之一[9]。

石家庄市pm2.5浓度的高低与第二产业具有较大的关系,尤其是第二产业中的工业。通过对规模以上工业企业产值和能耗进行分析,排名前十的行业占了全部规模以上工业总产值的70.5%,但是平均产值能耗也较高,为0.535t(标准煤)/万元,高于全市平均水平0.221t(标准煤)/万元。

由于石家庄市排污量较大的企业在市区的空间分布不尽合理,外加石家庄市地形的影响,部分市中产业新建厂区已经外迁至三环外,但是位于市区内的老厂区仍然没有停产,依然会加剧市区空气的污染。

2)扬尘。扬尘是石家庄市雾霾污染物的主要来源之一,是pm10的首要来源。据有关资料显示,其对pm10和pm2.5来源的分担率分别为0.375和0.225[17]。随着石家庄市城市规模的扩大,各种建筑施工、道路施工以及机动车扬尘量剧增,也成为大气的主要污染源之一。

3)机动车尾气。在造成石家庄市大气污染的各因子中,机动车排放的尾气也是造成雾霾的重要因素之一。汽车排放尾气主要污染成分有Co、CH、nox、So2、HCo及可吸入颗粒物[16],其中,可吸入颗粒物所占百分比为48.9%,占污染物总量将近一半。随着经济的发展,人们的生活水平逐渐提高,机动车的数量也在逐年提升,据统计,石家庄市民用汽车保有量为107.52万辆,尾气的排放量随着机动车数量的增加而上升,每天向大气中排放污染物量(Co)在7500t左右[15]。

4)城市能耗。石家庄市是一座“煤烟型”城市,主要燃料是燃煤。据历年统计资料显示,能源消费燃煤6100万t,其中冬季采暖和热电厂发电仍然是煤炭消耗的主要途径。燃煤会产生大量的So2及颗粒物,对石家庄市的雾霾天气有一定影响,而且燃煤的利用率不高,低效的除尘、脱硫设备以及低效燃煤工艺都是促成雾霾天气形成的原因。

3讨论

3.1自然因素

石家庄市是河北省雾霾严重的区域之一,特殊的地形和气象条件是石家庄市雾霾天气形成的自然因素。西依太行山脉,东边是华北平原,地势西高东低,呈现“马蹄形”避风港地形,从东面过来的大气污染物遇上太行山脉不利于扩散,淤积在石家庄城市上空。此外,两大输风带无疑给石家庄市大气输送了更多的大气污染物,再加上石家庄市常年风速低,降水量小,干燥的气候以及城市热岛效应导致市区各种大气污染物淤积而不扩散,最终使得石家庄市空气质量状况降低,给雾霾天气的形成创造了条件[12]。

3.2社会因素

石家庄市经济的迅速发展带来的污染是雾霾形成的根本原因。石家庄市雾霾天气已经逐步由自然现象演变为一种城市灾害性天气。

石家庄市的工业区主要分布在东北、西北、南部和西南,部分产业靠近市中心,甚至还有的在石家庄市常年L向的上风向,不合理的产业布局以及污染物的高排放是石家庄雾霾天气形成最主要的污染源头;外来工矿企业的加入、城市生态建设的先天不足、城市交通运输业的发展迅速等也是石家庄市雾霾形成的因素。

石家庄市的雾霾形成的三大因子[6]分别为燃料燃烧、工业生产过程、交通运输。通过对石家庄市年消耗燃料量、工业生产环保措施效率以及机动车保有量和其年排放总量的分析,得出大气污染的三大因子所占比例分别为70%、20%与10%,对石家庄市雾霾的空间分布及雾霾强度有着根本性的影响。

4小结

石家庄市pm2.5、pm10在时间上具有演变规律,主要集中在秋冬季节,在空间上具有分布不均衡的现象,分析其时空变化规律有助于其成因分析。根据对石家庄市雾霾天气影响因素的分析,得出石家庄市雾霾天气形成的因素主要包括自然气象和社会经济两大因素,其中,燃煤、交通、工业生产是石家庄市污染的主要来源,气象要素是雾霾集聚、转移与扩散的重要影响因子,而社会经济要素是影响石家庄市雾霾频发的根本性原因。

应对雾霾天气,需要采取相应的应急措施,提高空气质量的监测力度,大力整改污染企业,优化绿化设施、生态系统,提高空气质量状况。本研究成果对石家庄市乃至全国空气污染治理、雾霾天气的形成与防治有理论借鉴和实践意义。

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[15]李宗恺,潘云仙,孙润桥.空气污染气象学原理及应用[m].北京:气象出版社,1985.

大气污染的特征篇10

关键词:酸雨;污染现状;形成机制;危害;对策

中图分类号:X517文献标识码:a

酸雨是世界公害,号称“空中死神”。在全球经济腾飞工业迅猛发展的今天,煤和石油肆意消耗,导致大气环境质量恶化,酸雨频发,环境污染问题险象环生,生态危机四伏。我国酸雨监测始于上世纪七十年代末,到2012年全国累计已有466个市区环境保护监测站开展酸雨监测工作,环境统计显示:2012年监测的466个市、县中出现酸雨的市、县215个,占46,且酸雨频率在25以上的133个,占28.5,酸雨频率在75以上的56个,占12.0。由此可见酸雨污染现象在我国很严重,因此,控制酸雨污染势在必行。

一、酸雨污染现状

1降水概况

pH值低于5.6的降水统称为“酸雨”。怀化市环境监测站监测资料(表1)显示,2010―2013年鹤城区的降水pH值范围为3.38―7.46,单场雨极端值3.38出现在2013年,3.70出现在2010年,酸雨频率最高为2010年,达70.5,最低在2011年,为17.0;2010年酸雨频率虽高,但降雨量却界于其余各年份之中,这说明怀化市鹤城区的酸雨污染和降雨量没有必然的联系。从图1不难看出,2013年第一、四季度酸雨频率较高,二、三季度较轻,与大气中So2、tSp的季均值浓度呈正相关,即污染物浓度越高,酸雨频率则高,污染物浓度低,酸雨频率则低。

2酸雨的化学成份分析及污染特征

2013年酸雨化学成分主要以阴离子So42-为主,占阴离子浓度的74.24%,其次为no3-,占18.24%;阳离子主要以Ca2+和nH4+为主,分别占阳离子总浓度的59.39%、27.39%。图2、图3说明怀化市鹤城区的酸雨污染主要以硫酸型污染为主导,污染特征表现为硫酸型污染。

二、酸雨污染形成机制

酸雨的成因是一种复杂的大气化学和大气物理的现象,硫酸型酸雨的形成是二氧化硫通过光化学反应、氧化反应、催化氧化反应等途径最终生成含硫酸和硫酸盐的雨滴。

空气中的二氧化硫、氮氧化物经过“云瘸捎旯程”,即水气在硫酸根等凝结核上,发生液相氧化反应,形成硫酸雨滴和硝酸雨滴,又经过“云下冲刷过程”,即含酸雨滴在下降过程中不断合并吸附、冲刷其他含酸雨滴和含酸气体,形成体积较大的雨滴,最后降落在地面上,形成酸雨。

三、怀化市鹤城区酸雨的成因分析

怀化市鹤城区酸雨来源于以下几个方面:一是受城区以外越境工业大气污染物的输送影响;二是受城区内局部的大气污染物影响;三是受山区特有的地形气象条件的影响;四是受自然灾害影响,如森林火灾等。其产生的途径和原因有以下几个方面:一是怀化市工业企业排放大量含二氧化硫的燃煤废气;二是怀化市鹤城区生活锅炉及居民生活用煤产生一定的含硫废气外排;三是市区机动车尾气污染的加剧,亦产生一定的酸性气体污染;四是怀化市鹤城区布局欠合理,不利于大气扩散,也是造成城区酸雨污染的原因。

四、酸雨污染的危害

酸雨的危害很多,主要表现在以下五个方面:(1)土壤酸化,由于酸性土壤肥力下降,导致植物衰亡,如我国塔里木河下游胡杨林和红柳林消亡;(2)水域酸化导致水生生物死亡甚至绝迹,如酸雨已使挪威和瑞典诞生了4万余个无鱼湖,污染还在加剧;(3)酸雨可使人体免疫功能下降,严重时导致病变或致癌,如酸雨肆虐的地区人群发病率很高;(4)酸雨能腐蚀建筑材料和名胜古迹,降低其使用价值并增加维修费用,如我国重庆的嘉陵江大桥近年来饱受酸雨之苦,钢架锈蚀速度每年为0.16mm,且防锈费用耗资巨大;(5)酸沉降对植物产生巨大危害,造成多地森林锐减。

五、酸雨污染控制对策

针对怀化市鹤城区酸雨污染现状,提出控制对策如下:(1)结合“蓝天工程”对空气环境进行综合整治。一是大力推行清洁能源,如太阳能,水能、天然气等,在城区内开展“禁烟行动”,坚决取缔一批污染大的燃煤锅炉,强制进行“煤改油”、“煤改气”,从根本上拔掉“毒瘤”。二是对城区外的在用锅炉强制安装脱硫设施并配备在线监测设备,严格控制燃煤废气的外排;(2)发展低碳能源、低碳技术、低碳经济等途径控制So2排放;(3)控制二氧化硫源头污染,加快工业企业升级,从未端治理转向依靠生产技术改造、实施清洁生产;(4)加强机动车尾气治理,发展公共交通建设,减少尾气污染物排放;(5)加大环境执法力度,严厉打击非法排污行为,对属于国家明令禁止的“十五小”、“新五小”的非法生产企业坚决予以取缔;(6)优化产能结构、合理工业布局,对工艺落后、能耗高、污染重的涉气项目实施淘汰政策、逐步退出;(7)提高城市绿化率,发挥植物"市肺"净化功能;(8)加强大气污染的监测和科学研究。

结语

当下,全球经济建设催生工业发展,随着工业化的进程,煤和石油被大量消耗,导致大气污染衍生酸雨危害问题,并有全球蔓延之势,如不采取有效的措施予以控制和治理,人类赖以生存的生态环境就会遭到严重的破坏,后果将不堪设想。